Passivhaus, autoconsumo y resiliencia
¿Qué potencia fotovoltaica y qué batería necesita una vivienda autosuficiente en Madrid?
Como primera aproximación, una vivienda Passivhaus conectada a red en Madrid puede estudiar entre 5 y 10 kWp de fotovoltaica y entre 10 y 20 kWh útiles de batería. No es una receta: una piscina, el vehículo eléctrico, la aerotermia, la orientación, las sombras y el grado de respaldo pueden mover mucho esas cifras. Una vivienda realmente aislada de la red debe dimensionarse con el peor mes solar, no con el balance anual, y normalmente necesita más paneles, más almacenamiento y una fuente de respaldo.
La instalación correcta no se elige preguntando cuántas placas caben. Se calcula cruzando el consumo horario de la vivienda con la producción horaria de la cubierta y decidiendo qué significa “autosuficiente” para el propietario.
1. kWp, kWh y kW: tres magnitudes distintas
kWp de paneles: expresan la potencia pico instalada del campo fotovoltaico bajo condiciones normalizadas. No indican directamente cuánta energía producirá al año, porque influyen ubicación, orientación, inclinación, temperatura, sombras y pérdidas.
kWh de batería: expresan energía almacenada. Para comparar equipos interesa la capacidad útil, no solo la capacidad nominal. También deben considerarse profundidad de descarga, eficiencia, potencia de carga y descarga, ciclos y condiciones de garantía.
kW del inversor: expresan potencia instantánea. Determinan qué cargas puede atender simultáneamente el sistema y cómo transforma la corriente continua de paneles y batería en corriente alterna para la vivienda.
Una batería de 15 kWh no puede alimentar automáticamente cualquier vivienda.
Puede tener energía suficiente para varias horas y, sin embargo, no admitir la potencia simultánea de una placa de inducción, una bomba de calor, un cargador de coche y otros equipos. Energía y potencia deben verificarse por separado.
2. Autoconsumo, alta autosuficiencia o vivienda aislada
Autoconsumo conectado a red
La vivienda consume directamente la producción solar, puede cargar una batería y utiliza la red cuando falta energía. Los excedentes pueden verterse o gestionarse según la modalidad legal elegida. El IDAE explica que la red continúa suministrando por la noche cuando el sistema no genera.
Alta autosuficiencia conectada
Se busca cubrir una parte muy elevada del consumo mediante fotovoltaica, batería y gestión de cargas, pero se mantiene la red como apoyo durante semanas desfavorables o picos excepcionales. Suele ser más eficiente que sobredimensionar todo el sistema para unos pocos días de invierno.
Vivienda aislada de la red
Debe cubrir noches y periodos de baja irradiación sin apoyo exterior. PVGIS dispone de una herramienta específica para sistemas aislados que relaciona potencia fotovoltaica, capacidad de batería, consumo diario y días con energía faltante. El cálculo debe atender al peor periodo y definir una estrategia de respaldo segura.
3. Cómo calcular la potencia fotovoltaica
El punto de partida es el consumo anual previsto, pero el resultado se valida con datos horarios. El modelo debe incluir aerotermia, agua caliente, ventilación, piscina, cocina, electrodomésticos, iluminación, despacho, vehículo eléctrico y cualquier carga futura.
La Comisión Europea ofrece PVGIS para estimar producción anual y mensual a partir de la ubicación, potencia pico, pérdidas, inclinación, azimut y sombras del horizonte. La cubierta real debe modelarse por orientaciones cuando tenga faldones o inclinaciones diferentes.
Una aproximación preliminar divide el consumo anual entre la producción específica estimada en kWh por cada kWp. Por ejemplo, si una simulación prevé 1.500 kWh/kWp al año y la vivienda consume 8.000 kWh, el balance energético simple sería 8.000 ÷ 1.500 = 5,3 kWp. Esto no garantiza autosuficiencia: la producción se concentra de día y en verano, mientras parte del consumo ocurre de noche y en invierno.
4. Cómo calcular la capacidad de la batería
La batería debe responder al consumo que se quiere desplazar desde las horas solares hacia la tarde y la noche, más la reserva acordada. Si la vivienda utiliza 8 kWh entre la puesta de sol y la siguiente producción y se desea conservar margen, una batería con unos 10 a 12 kWh útiles puede ser una primera hipótesis de simulación, no una selección final.
Aumentar la batería sin suficiente producción para cargarla encarece el sistema sin aportar autonomía. Del mismo modo, mucha fotovoltaica con una batería pequeña puede generar excedentes abundantes y poca cobertura nocturna. Paneles, batería y control deben optimizarse juntos.
Para respaldo también importa qué porcentaje de la batería se reserva para apagones. Una reserva alta aporta seguridad, pero reduce la capacidad disponible para aumentar el autoconsumo diario.
5. Inversor, respaldo y cargas esenciales
El Real Decreto 244/2019 define la potencia instalada fotovoltaica atendiendo a la potencia máxima del inversor o a la suma de inversores. En el proyecto, además, debe comprobarse su compatibilidad con el campo solar, la batería, las fases de la vivienda y las potencias de arranque.
Tener paneles y batería no significa disponer de electricidad durante un apagón. Para ello se necesita una función de respaldo, aislamiento seguro respecto a la red, conmutación y un cuadro que separe las cargas esenciales. Frigorífico, comunicaciones, iluminación, ventilación y determinados servicios pueden priorizarse; climatización completa, piscina, horno y carga rápida del vehículo pueden excluirse para prolongar la autonomía.
La fotovoltaica también debe coordinarse con las dotaciones de recarga del vehículo eléctrico y con la gestión dinámica de potencia. Cargar el coche durante horas solares puede reducir mucho la batería estacionaria necesaria.
6. Rangos orientativos para una vivienda eficiente
| Escenario preliminar | Fotovoltaica a estudiar | Batería útil a estudiar | Observaciones |
|---|---|---|---|
| Vivienda Passivhaus eficiente, sin piscina ni gran kilometraje eléctrico | 5–8 kWp | 10–15 kWh | Conectada a red; ajustar a consumo nocturno, orientación y cargas. |
| Vivienda todo eléctrica con piscina y uso habitual de vehículo eléctrico | 8–12 kWp | 15–25 kWh | La gestión de piscina y recarga en horas solares es decisiva. |
| Vivienda aislada o con objetivo de autonomía prolongada | Sin rango universal | Sin rango universal | Simular peor mes, días nublados, energía faltante y respaldo. |
Estos intervalos sirven únicamente para iniciar el estudio. No son una oferta, una prescripción ni una garantía de ahorro o autosuficiencia. La superficie de la vivienda, su ocupación, clima, equipos, hábitos, cubierta, sombras y estrategia de respaldo pueden justificar valores inferiores o superiores.
7. Errores frecuentes de dimensionado
- Utilizar solo una factura anual y no reconstruir el perfil horario y estacional.
- Confundir capacidad nominal de batería con capacidad realmente utilizable.
- Elegir el inversor por los kWp de paneles sin comprobar cargas simultáneas y arranques.
- Prometer funcionamiento durante apagones sin cuadro de backup ni aislamiento de red.
- No reservar espacio, ventilación, accesibilidad y condiciones térmicas para los equipos.
- Ignorar sombras futuras, orientación real, suciedad y pérdidas del sistema.
- Cargar el vehículo por la noche por defecto cuando podría aprovechar excedentes diurnos.
- Sobredimensionar la batería antes de reducir la demanda del edificio.
8. Preguntas frecuentes
¿Cuántas placas solares necesita una vivienda unifamiliar?
No se calcula por número de placas, sino por potencia pico, producción prevista y perfil de consumo. Como orientación inicial, una vivienda eficiente conectada a red puede estudiar aproximadamente 5 a 8 kWp, pero climatización, piscina, vehículo eléctrico, orientación y sombras pueden exigir otra potencia.
¿Cuánta batería necesita una vivienda autosuficiente?
La batería se dimensiona con el consumo que debe cubrir cuando no hay sol y la reserva deseada. En muchos proyectos conectados a red se estudian aproximadamente 10 a 20 kWh útiles; una vivienda aislada requiere simular el peor periodo solar y puede necesitar bastante más.
¿Una batería permite seguir teniendo electricidad durante un apagón?
Solo si existe función de respaldo, cuadro de cargas esenciales, conmutación y potencia suficiente del inversor. Una instalación convencional puede desconectarse durante un corte aunque tenga paneles.
¿Se puede cargar un coche eléctrico con las placas de la vivienda?
Sí. Conviene coordinar el cargador con la producción solar, el consumo doméstico, la batería y la potencia disponible mediante gestión dinámica de cargas.
¿Es lo mismo una vivienda autosuficiente que una vivienda desconectada de la red?
No. Una vivienda conectada puede alcanzar elevada cobertura renovable anual y usar la red como apoyo. Una aislada debe superar noches, días nublados y el peor mes sin ese respaldo.
Fuentes técnicas
- Comisión Europea, Joint Research Centre: PVGIS para sistemas conectados y aislados.
- IDAE: conceptos y funcionamiento del autoconsumo eléctrico.
- IDAE: guías técnicas y de tramitación del autoconsumo.
- BOE: Real Decreto 244/2019 sobre autoconsumo eléctrico, texto consolidado.
- Código Técnico de la Edificación: DB-HE Ahorro de energía.